Estrutura da Matéria e Classificação de Substâncias

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SOLUÇÕESSOLUÇÕES
ESTRUTURA DA MATÉRIA
A matéria é formada por moléculas, que por
O termo matéria refere-se a todos os materiais
ou coisas que compõem o universo.
sua vez são formadas por partículas
minúsculas chamadas de átomos.
Elementos Químicos
Átomos
Nome Símbolo Natureza
Ferro Fe Fe3O4Ferro Fe Fe3O4
Cálcio Ca CaCO3
Prata Ag (Argentum) Ag
Oxigênio O O2
Átomos & Moléculas
H + H H H
H H
H + H + O O
Átomos Moléculas
ESTUDO DAS SUBSTÂNCIAS 
E MISTURAS
SUBSTÂNCIA: forma particular de matéria,
apresentando composição fixa, definida.
Substância Fórmula Representação
Gás 
hidrogênio
H2
Substância simples: é constituída de uma molécula
formada por átomos do mesmo elemento químico
(mesmo tipo de átomo).
hidrogênio
Gás oxigênio O2
Gás ozônio O3
Substância composta: é constituída por uma
molécula formada por mais de um elemento
químico.
Substância Fórmula Representação
Água H2OÁgua H2O
Sal de cozinha NaCl
Açúcar C12H22O11
Substâncias Puras
SIMPLES COMPOSTA
Mistura: material formado por duas ou mais
substâncias, sendo cada uma destas denominada
componente.
CLASSIFICAÇÃO DAS MISTURAS
Fase: em uma mistura, é cada uma das porções que
apresenta aspecto homogêneo ou uniforme.
Mistura homogênea: toda mistura que apresenta uma
única fase.
Mistura heterogênea: toda mistura que apresenta pelo
menos duas fases.
MISTURAS
ÁGUA + AREIAAR
HETEROGÊNEAHOMOGÊNEA 
EXEMPLO:
Água (H2O) + açúcar 
dissolvido (C12H22O11)
Aspecto visual contínuo: 
uma única fase
Óleo(CxHy) + água 
(H2O)
Aspecto visual 
descontínuo: duas 
fases
Água 
gaseificada
Aspecto visual 
descontínuo: 
duas fases
Nome Componentes principais
Amálgama Mercúrio (Hg) + Prata (Ag) +
Estanho (Sn)
Vinagre Água (H2O) + ácido acético
(CH3COOH)
Latão Cobre (Cu) + zinco (Zn)
Misturas homogêneas
Latão Cobre (Cu) + zinco (Zn)
Bronze Cobre (Cu) + estanho (Sn)
Aço Ferro (Fe) + carbono (C)
Álcool
hidratado
Etanol (CH3CH2OH) + água (H2O)
Aspecto homogêneo a 
olho nu
Aspecto heterogêneo 
ao microscópio
Líquido 
O leite é considerado uma mistura heterogênea.
Copo de leite
Líquido 
branco 
com 
gotículas 
de gordura
Solução: É uma mistura homogênea composta de
dois ou mais componentes que consiste de:
Solvente: É o componente da solução que se
apresenta em maior quantidade. Freqüentemente,
mas não necessariamente, ele é a água, o que
caracteriza uma solução aquosa.caracteriza uma solução aquosa.
Soluto: Este é o componente que se
apresenta em menor quantidade. É a substância que
se dissolve no solvente.
Exemplo: ouro 18 quilates, aço, latão, bronze
Conforme o critério adotado, as soluções admitem
diferentes classificações:
Quanto ao estado físico as soluções são classificadas em:
Exemplo: soro fisiológico, álcool comercial, vinagre
Exemplo: ar atmosférico, a mistura O2 e He
Solução Soluto Solvente Exemplo
Sólida
Sólido Sólido Liga metálica Cu – Ni
Líquido Sólido Hg em Cu (amálgama de cobre)
Gasoso Sólido H2 dissolvido em Ni
Líquida 
Sólido Líquido NaCl em H2O 
Líquido Líquido
Álcool em H2O 
Líquida 
Gasoso Líquido CO2 dissolvido em H2O 
Gasosa
Sólido Gasoso Poeira no ar atmosférico
Líquido Gasoso Água no ar atmosférico 
Gasoso Gasoso Ar atmosférico
Quanto à natureza do soluto as soluções são classificadas 
em:
São aquelas em que o soluto é um composto iônico.
Exemplo: água + sal de cozinha (NaCl)
São aquelas em que o soluto é um composto molecular.
Exemplo: água + açúcar (C12H22O11)
Obs.:os ácidos são compostos moleculares, que em água, originam 
uma solução eletrolítica. 
Por ser polar, a água aproxima-se dos íons que formam um composto
iônico (sólido) pelo pólo de sinal contrário à carga de cada íon,
conseguindo assim anular suas cargas e desprendê-las do resto do
sólido. Uma vez separado do sólido, os íons são rodeados por
moléculas de água, evitando que eles regressem ao sólido (ex. NaCl).
Solubilidade de compostos iônicos em àgua
O lado da molécula da água que contém os átomos de hidrogênio (+)
atrairá os íons Cl-, e os íons Na+ serão atraídos pelo lado do átomo de
oxigênio (-) da água. Esta é a maneira como as substâncias sólidas
iônicas se dissolvem na água, e este processo é chamado de hidratação.
Quando o solvente é outro que não a água, o processo é denominado de
solvatação.
Solubilidade de compostos orgânicos em água
Substâncias polares como a uréia são dissolvidas porque suas moléculas formam
pontes de hidrogênio com as moléculas de água circundantes.
Fatores que afetam a solubilidade de compostos orgânicos
Quanto à relação entre soluto e solvente as soluções são 
classificadas em:
São aquelas que apresentam uma quantidade inferior de soluto em
relação ao máximo que poderia se dissolver.
São aquelas que contem a quantidade máxima de soluto em dadaSão aquelas que contem a quantidade máxima de soluto em dada
quantidade de solvente, em determinada temperatura e pressão.
São aquelas que contem maior quantidade de soluto do que a solução saturada
correspondente. São soluções instáveis e só se mantém em condições particulares. Uma
simples agitação mecânica faz com que o excesso de soluto sedimente.
Conseguem-se soluções supersaturadas fazendo-se acréscimo de soluto acima da
saturação com aquecimento e processando-se um resfriamento sem perturbação do
sistema.
357 g de "aCl
SOLUÇÕES
• CS do NaCl a 0°C = 35,7g / 100g de H2O
• CS do NaCl a 25°C = 42,0g / 100g de H2O
200 g de "aCl 400 g de "aCl
1L de água 
a 0°C
1L de água 
a 0°C
1L de água 
a 0°C
357 g de "aCl200 g de "aCl 400 g de "aCl
Saturada Saturada com 
corpo de fundo
insaturada 
SOLUÇÃO 
SUPERSATURADA
400 g de "aCl
1L de água 
a 0°C
1L de água 
a 25°C
1L de água 
a 0°C
Supersaturada
•A concentração na solução final está 
acima do CS do "aCl a 0°C.
Características de uma solução:
- Mistura homogênea de duas ou mais substâncias.
- Composição variável.
- O soluto pode ser de natureza molecular ou iônica.
- Pode ser colorida mas comumente é transparente.
- O soluto permanece distribuído uniformemente na solução e- O soluto permanece distribuído uniformemente na solução e
não sedimenta com o tempo.
- Em inúmeros casos, o soluto pode ser separado do solvente
por métodos físicos. Ex.: destilação, evaporação.
- Uma solução tem a mesma composição química, as mesmas
propriedades químicas e as mesmas propriedades físicas em
todas as suas partes.
É a quantidade de soluto que é dissolvido em um solvente. Indica uma
relação entre duas quantidades (soluto e solvente ou solução).
Em situações domésticas usamos as palavras “forte” e “fraca” para
descrever a concentração, por exemplo, de uma xícara de chá ou de
café.
CONCENTRAÇÃO
Em química, são utilizados os termos:
“CONCENTRADO” ou “DILUÍDO” para falar a respeito da quantidade de
soluto presente na solução.
Diluído significa que apenas uma pequena quantidade de soluto é
dissolvida e concentrado significa que uma porção grande de soluto
está presente na solução.
Contêm muito soluto em relação ao solvente.
Exemplo: 300g de sal para 1L de água.
Contêm pouco soluto em relação ao solvente.
Exemplo: 10g de sal para 1L de água.
CONCENTRAÇÃO
Quantidade de componente de interesse
Concentração =
Quantidade de material total
ou seja,ou seja,
Quantidade de soluto
Concentração de solução =
Quantidade de solução
(soluto + solvente)
Expressão de concentrações em:
- gramas por litro (g.L-1)
- porcentagem (%):Peso por volume (g.100mL-1); peso por
CONCENTRAÇÃO
- porcentagem (%): Peso por volume (g.100mL ); peso por
peso (g.100 g-1); volume por volume (mL.100mL-1)
- partes por milhão (ppm), p.ex: mg.L-1
- partes por bilhão (ppb), p. ex: µg.L-1
Prefixos 
Em muitos casos, a unidade básica pode ser demasiado pequena
ou demasiado grande e, para evitar o uso de muitos zeros nas
escalas, deve ser utilizado o prefixo métrico apropriado. Os de
uso mais comum estão listados abaixo:
Fator multiplicativo Prefixo Símbolo
106 mega M
103 kilo k10 kilo k
Fator submultiplicativo Prefixo Símbolo
10-3 mili m
10-6 micro µ
10-9 nano n
10-12 pico p
por exemplo: 0,001 g = 10-3 g = 1 mg = 1000 µg.
Concentração em percentagem
Às vezes, a concentração aparece expressa como %, mas, nesse caso, é
necessário especificar o estado físico do que se mede. Por exemplo:
2% (p/p) ácido acético = 2 g ácido acético em 100 g água
2% (p/v) ácido acético = 2 g ácido acético em 100 ml água
2% (v/v) ácido acético = 2 ml ácido acético em 100 ml água2% (v/v) ácido acético = 2 ml ácido acético em 100 ml água
Por convenção (p/v) ou (v/v) podem ser omitidos para soluções aquosas
abaixo de 1%.
Transformação de Unidades
kg g mg µg
X 103 X 103 X 103 
� Unidade de massa
kL L mL µL
X 103 X 103 X 103
m3 dm3 cm3 mm3
� Unidade de Volume
A expressão de concentração pelo sistema internacional é em número de
mols, ou seja, a concentração de uma solução é definida como o número
de mols de soluto em um litro (L) ou em decímetro cúbico (dm3) de
solução. A unidade de concentração portanto é em mol.L-1 ou mol.dm-3 ou
molaridade, abreviadamente “M”.
CONCENTRAÇÃO
Lembrando:
1 mol = 6,022 x 1023 moléculas ou átomos
6,022 x 1023 moléculas ou átomos = nº de Avogadro
CONCENTRAÇÃO
A concentração da solução pode ser definida como:
Concentração de solução: Nº de mols de soluto
Volume da solução em L ou dm3
O Nº de mols de soluto é:
Nº de mols = Massa em gramas
Massa molecular (MM) ou mol
CONCENTRAÇÃO
Assim, a concentração da solução fica:
Concentração de solução = Massa em gramas
(MM ou mol) x Volume da solução em dm3 ou L
No laboratório é usado um balão volumétrico de volume
calibrado para o preparo das soluções, as quais assim preparadas,
passam a ser denominadas de concentração analítica.
DILUIÇÃO
As soluções concentradas também podem ser misturadas
com solventes para torná-las diluídas.
Em diluições a quantidade de solvente é que aumenta e a 
quantidade de soluto permanece sempre constante. Assim, 
o número inicial de mols do soluto é igual ao número de 
mols do soluto no final.mols do soluto no final.
A molaridade (M) é expressa como: nº de mols/volume 
(dm3 ou L)
Observa-se então que o nº de mols = M x V
Portanto: M1 x V1 = M2 x V2 (Equação geral da diluição)
Dissolvem-se 8g de "aOH em 400 mL de solução. Pede-se:
a) Concentração em g/L.
b) Concentração em mol/L(molaridade).
(dado: MMNaOH = 40 g/mol)
Uma solução possui concentração de 120 g/L de "aOH. 
Qual sua concentração molar (mol/L)?
Dissolvem-se 50 g de glicose em 1000 ml de solução, qual 
a % (p/v)?
Qual a quantidade de água que deve ser adicionada a 100 
mL de uma solução de NaCl 1,5 M para se obter 1 litro de 
solução a 0,15 M?